Question

太陽能電動(dòng)車，它由太陽能電池提供動(dòng)力，如圖是它的電路簡化圖，光能轉(zhuǎn)化為電能
儲(chǔ)存在太陽能電池中，提供電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)需要的動(dòng)力，可通過改變調(diào)速電阻來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速．已知太陽能電池電壓為600V．請回答以下問題：
（1）當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P在最右端時(shí)，調(diào)速電阻接入電路的阻值為10Ω，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為500V，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電功率是多少？
（2）當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P滑到最左端時(shí)，電動(dòng)機(jī)電功率達(dá)到18kW，此時(shí)電流表示數(shù)多大？
（3）1min電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P在最右端時(shí)，電動(dòng)機(jī)與調(diào)速電阻串聯(lián)，電壓表測電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出調(diào)速電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=UI求出此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電功率；
（2）當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P在最左端時(shí)，電路為電動(dòng)機(jī)的簡單電路，根據(jù)I=

P

U

求出通過電動(dòng)機(jī)的電流即為電流的示數(shù)；
（3）根據(jù)W=Pt求出1min電動(dòng)機(jī)消耗的電能．

解答：解：（1）當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P在最右端時(shí)，電動(dòng)機(jī)與調(diào)速電阻串聯(lián)，則：
調(diào)速電阻兩端的電壓U_調(diào)=U-U_機(jī)=600V-500V=100V，
電路中的電流I=

U調(diào)

R調(diào)

=

100V

10Ω

=10A，
此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電功率P=U_機(jī)I=500V×10A=5000W=5KW．
（2）當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P在最左端時(shí)，電路為電動(dòng)機(jī)的簡單電路，
通過電流表的示數(shù)I=

P′

U ′ 機(jī)

=

18000W

600V

=30A．
（3）1min電動(dòng)機(jī)消耗的電能W=Pt=18000W×60s=1.08×10⁶J．
答：（1）當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P在最右端時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電功率為5KW；
（2）當(dāng)調(diào)速電阻的滑片P滑到最左端時(shí)，電流表示數(shù)為30A；
（3）1min電動(dòng)機(jī)消耗的電能為1.08×10⁶J．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用．